DE19780041C1 - Auslöseglied für einen Sprinkler - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Auslöseglied für einen Sprinkler in automatischen Feuerlöschanlagen. Das Auslöseglied enthält eine Sprengflüssigkeit, die bei insgesamt guter Brauchbarkeit eine kurze Auslösezeit gewährleistet, wobei die Sprengflüssigkeit ein Stoff ist oder einen Stoff enthält, der sich von einem halogenfreien oder halogenierten Kohlenwasserstoff in der Weise ableitet, daß in seiner Strukturformel DOLLAR A a) i) wenigstens eine CH¶2¶-Gruppe durch Sauerstoff (O), Schwefel (S), Sulfinyl (SO) oder Sulfonyl (SO¶2¶) ersetzt ist oder DOLLAR A ii) wenigstens eine CH-Gruppe durch Stickstoff ersetzt ist, DOLLAR A b) keine direkt an Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel gebundenen Wasserstoffatome vorkommen und DOLLAR A c) i) wenigstens ein Ring vorkommt oder DOLLAR A ii) mindestens zwei Sauerstoffatome mit jeweils zwei Einfachbindungen vorkommen oder DOLLAR A iii) mindestens zwei Carbonylgruppen von Ketonen und/oder Aldehyden vorkommen oder DOLLAR A iv) mindestens ein oxidiertes Schwefelatom (SO oder SO¶2¶) vorkommt oder DOLLAR A v) mindestens ein Stickstoffatom in Form eines Amids, Imids, Imins oder Nitrils vorhanden ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Auslöseglied für einen Sprinkler.
Derartige Auslöseglieder werden in automatischen Feuerlösch
anlagen verwendet, bei denen als Löschmittel Wasser dient,
das über ein fest verlegtes Rohrnetz geleitet und über
selbsttätig öffnende Sprühdüsen, die Sprinklerköpfe, auf den
Brandherd verteilt wird. Nach der Art der Auslösung unter
scheidet man Schmelzlot-, Schmelzkristall- und Glasfaßsprink
ler.
Bei den letzteren ist die Sprühdüse durch ein flüssigkeitsge
fülltes Glasfäßchen verschlossen. Wenn heiße Brandgase den
Sprinkler erreichen, wird das Glasfaß durch die sich ausdeh
nende Flüssigkeit gesprengt und die Sprühdüse freigegeben, so
daß Löschwasser austreten kann. Je nach Bedingungen und An
forderungen am Einsatzort werden Sprinkler mit Nennwerten der
Auslösetemperatur ϑA von 57 . . . 260°C und der Ansprechzeit tA
von 10 . . . 50 s eingesetzt.
ϑA ist die Temperatur, bei der das in einem Temperierbad er
wärmte Glasfaß birst. tA wird als Dauer vom Eintauchen des
Sprinklers in einen definierten Warmluftstrom (z. B. 135°C/2,5 m/s
bei ϑA = 68°C) bis zum Bersten des Fäßchens gemessen. To
leranzen und Meßbedingungen werden von den internationalen
Zulassungsstellen festgelegt.
Nachdem es in den achtziger Jahren gelungen ist, schnellaus
lösende Sprinkler zu entwickeln, hat sich in den letzten Jah
ren im Brandschutz die Überzeugung durchgesetzt, daß für eine
wirksame Schadensbegrenzung ein möglichst frühzeitiges Erken
nen und Ersticken des Brandes eine Grundvoraussetzung ist.
Seitdem ist die Nachfrage insbesondere nach schnellauslösen
den Glasfaßsprinklern mit Ansprechzeiten von 14 s und darun
ter sprunghaft angestiegen.
Typische Abmessungen eines Glasfasses für diesen Anwendungs
zweck zeigt die Abbildung. Durchmesser und Wandstärke sind
bei dieser Bauweise in Hinblick auf die bisher verfügbaren
Sprengflüssigkeiten, auf die geforderten Festigkeiten und To
leranzen für Auslösetemperatur und Ansprechzeit bereits weit
gehend optimiert.
Um die Ansprechzeit unter Beibehaltung der einfachen und da
mit kostengünstigen Bauweise zu verkürzen, sind verschiedene
Vorschläge gemacht worden. So nennt EP 0 301 057 B1 eine
Reihe physikalischer Eigenschaften von Flüssigkeiten, die
ihre Eignung als Sprengflüssigkeit begünstigen:
- 1. Wärmekapazitätsdichte: ç ≦ 1,5 MJ/m3.K
- 2. Dynamische Zähigkeit: η ≦ 0,8 mPa.s
- 3. Wärmeleitfähigkeit: λ ≧ 0,15 W/m.K1)
- 4. Spannungskoeffizient: β ≧ 1 MPa/K
ç ist das Produkt aus spezifischer Wärmekapazität c und
der Dichte D.
β ist der Quotient aus thermischem Ausdehnungskoeffizi enten γ und der Kompressibilität χ.
1)
β ist der Quotient aus thermischem Ausdehnungskoeffizi enten γ und der Kompressibilität χ.
1)
Die Werte der Wärmeleitfähigkeiten in Tabelle III
aus EP 0 301 052 B1 sind fehlerhaft. Multipliziert
mit dem Faktor 5,8 erhält man annähernd richtige
Werte in W/m.K.
Aus EP 0 301 052 B1 ist ferner zu entnehmen, daß schlechtere
Werte für eine oder mehrere Eigenschaften in einem gewissen
Grade durch bessere Werte für andere Eigenschaften ausgegli
chen werden können. So lassen sich zum Beispiel überhöhte ç-
Werte, die die Ansprechzeit verlängern, durch höhere β-Werte
kompensieren, indem dünnere, aber zum Erhalt der Festigkeit
dickwandigere Glasfäßchen benutzt werden. Die wegen der dic
keren Zylinderwände vergrößerte Streuung der Auslösetemperatur
kann durch den steileren Druckanstieg infolge des höheren
Spannungskoeffizienten ausgeglichen werden.
Ob mit ç, η, λ, und β alle die Auslösegeschwindigkeit bestim
menden Flüssigkeitsparameter erfaßt sind und wie daraus die
Ansprechzeit für ein gegebenes Gefäß unter gegebenen Bedin
gungen berechnet werden kann, ist bisher nicht bekannt.
Da neben den genannten noch weitere Eigenschaften zu beachten
sind, wie chemische und thermische Beständigkeit, Einfachheit
der Verarbeitung, Siede- und Schmelzpunkt, Giftigkeit, Um
weltverträglichkeit, Verfügbarkeit und Preis, kann die Wahl
einer geeigneten Flüssigkeit schwierig werden. Um diesen An
forderungen gerecht zu werden, ist die Erweiterung der aus
EP 0 301 052 B1 bekannten Stoffpalette daher dringend erwünscht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches Auslö
seglied für einen Sprinkler bereitzustellen, das bei insge
samt guter Brauchbarkeit eine kurze Auslösezeit gewährlei
stet.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß
die Sprengflüssigkeit ein Stoff ist oder einen Stoff enthält,
der sich von einem halogenfreien oder halogenierten Kohlen
wasserstoff in der Weise ableitet, daß in seiner Strukturfor
mel
- a)
- a) wenigstens eine CH2-Gruppe durch Sauerstoff (O), Schwefel (S), Sulfinyl (SO) oder Sulfonyl (SO2) ersetzt ist oder
- b) wenigstens eine CH-Gruppe durch Stickstoff ersetzt ist,
- b) keine direkt an Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel gebundenen Wasserstoffatome vorkommen und
- c)
- a) wenigstens ein Ring vorkommt oder
- b) mindestens zwei Sauerstoffatome mit jeweils zwei Einfachbindungen vorkommen oder
- c) mindestens zwei Carbonylgruppen von Ketonen und/oder Aldehyden vorkommen oder
- d) mindestens ein oxidiertes Schwefelatom (SO oder SO2) vorkommt oder
- e) mindestens ein Stickstoffatom in Form eines Amids, Imids, Imins oder Nitrils vorhanden ist.
Der Begriff "Carbonylgruppe" wird hierbei als Bezeichnung für
die funktionelle CO-Gruppe, wie sie in Aldehyden und Ketonen
vorliegt, verstanden. Die funktionelle Gruppe von Carbon
säure-Derivaten ist von dem Begriff "Carbonylgruppe" im Sinne
dieser Erfindung nicht umfaßt.
Es konnte nachgewiesen werden, daß bei Ersatz einer CH3-
Gruppe durch eine OH-Gruppe die Wärmekapazitätsdichte ç einer
Sprengflüssigkeit so stark steigt, daß sich dies durch Vor
teile bei anderen Eigenschaften kaum mehr ausgleichen läßt
(Tabelle I). Bei mehreren OH-Gruppen in einem Molekül ist ç
noch höher (Tabelle II).
Wird dagegen die CH2-Gruppe im Innern des Moleküls durch Sau
erstoff ersetzt, dann vergrößert sich die Wärmekapazitäts
dichte ç nur wenig, wirkt sich aber zugleich recht vorteil
haft auf den Spannungskoeffizienten β aus (Tabelle III).
Gute Ergebnisse liefern auch Carbonylverbindungen, besonders
dann, wenn mindestens zwei Carbonylgruppen im Molekül vorkom
men.
Insbesondere wurde gefunden, daß die Versteifung eines Mole
küls durch Schließen einer Atomkette zu einem Ring sowohl für
die Wärmekapazitätsdichte ç als auch für den Spannungskoeffi
zienten β Vorteile bringt.
Ebenso verbessert das Zusammentreffen mehrerer der oben als
günstig erkannten Merkmale oder das mehrfache Auftreten eines
solchen Merkmals die Brauchbarkeit eines Stoffes als Spreng
flüssigkeit.
Bevorzugte Stoffe sind beispielsweise cyclische Ether und
cyclische Ester sowie Stoffe, die mehrere Ether- und/oder
Estergruppen enthalten. Ebenso kommen cyclische Ketone und
solche Ketone in Frage, die mehrere Ketongruppen enthalten.
Statt sauerstoffhaltiger Verbindungen lassen sich in ähnli
cher Weise auch schwefel- und stickstoffhaltige Verbindungen
verwenden, die im Hauptanspruch näher gekennzeichnet sind.
Ausgewählte Beispiele bevorzugter Stoffe sind in Tabelle IV
zusammengestellt und werden mit Tetrachlorethylen verglichen,
das als Sprengflüssigkeit bekannt, jedoch gesundheits- und
umweltschädlich ist.
Schließlich kann die Sprengflüssigkeit auch aus Mischungen
der zuvor beschriebenen Stoffe bestehen oder derartige Mi
schungen enthalten. Besonders bewährt haben sich hierbei fol
gende Kombinationen:
Dioxan/Trioxan
Dioxolan/Trioxan
Tetrahydrofuran/Dioxolan.
Dioxan/Trioxan
Dioxolan/Trioxan
Tetrahydrofuran/Dioxolan.
Darüber hinaus kann die Sprengflüssigkeit auch Zusatzstoffe
enthalten, beispielsweise Lösungsmittel für die Stoffe. Damit
die vorteilhaften Eigenschaften der Stoffe nicht unterdrückt
werden, sollten die Zusatzstoffe einen Anteil von 80% an der
Sprengflüssigkeit nicht übersteigen.
Claims (9)
1. Auslöseglied für einen Sprinkler, das ein mit einer
Sprengflüssigkeit gefülltes Gefäß aufweist, das die Aus
trittsdüse des Sprinklers geschlossen hält, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Sprengflüssigkeit ein Stoff ist
oder einen Stoff enthält, der sich von einem halogen
freien oder halogenierten Kohlenwasserstoff in der Weise
ableitet, daß in seiner Strukturformel
- a)
- a) wenigstens eine CH2-Gruppe durch Sauerstoff (O), Schwefel (S), Sulfinyl (SO) oder Sulfonyl (SO2) ersetzt ist oder
- b) wenigstens eine CH-Gruppe durch Stickstoff ersetzt ist,
- b) keine direkt an Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel gebundenen Wasserstoffatome vorkommen und
- c)
- a) wenigstens ein Ring vorkommt oder
- b) mindestens zwei Sauerstoffatome mit jeweils zwei Einfachbindungen vorkommen oder
- c) mindestens zwei Carbonylgruppen von Ketonen und/oder Aldehyden vorkommen oder
- d) mindestens ein oxidiertes Schwefelatom (SO oder SO2) vorkommt oder
- e) mindestens ein Stickstoffatom in Form eines Amids, Imids, Imins oder Nitrils vorhanden ist.
2. Auslöseglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoff ein cyclischer Ether ist.
3. Auslöseglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoff ein Dioxolan ist.
4. Auslöseglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoff ein Dioxan ist.
5. Auslöseglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoff ein cyclischer Ester ist.
6. Auslöseglied nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoff ein Lacton ist.
7. Auslöseglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoff ein cyclisches Keton ist.
8. Auslöseglied nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoff Cyclopentanon ist.
9. Auslöseglied nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sprengflüssigkeit Zusatzstoffe
enthält, deren Menge einen Anteil von 80% an der Spreng
flüssigkeit nicht übersteigt.
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| Rudolf Meyer, Explosivstoffe, 6. überarbeitete Aufl., VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1985, S.3 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202009007987U1 (de) | 2009-06-05 | 2010-10-28 | Job Lizenz Gmbh & Co. Kg | Thermisches Auslöseelement für Sprinkler, Ventile o.dgl. |
| EP2258451A1 (de) | 2009-06-05 | 2010-12-08 | Job Lizenz GmbH & Co. KG | Thermisches Auslöseelement für Sprinkler, Ventile oder dergleichen |
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| EP2543416A2 (de) | 2011-07-07 | 2013-01-09 | Job Lizenz GmbH & Co. KG | Thermisches Auslöseelement für Sprinkler, Ventile oder dergleichen |
| EP2543416A3 (de) * | 2011-07-07 | 2014-04-09 | Job Lizenz GmbH & Co. KG | Thermisches Auslöseelement für Sprinkler, Ventile oder dergleichen |
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Also Published As
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| GB9720349D0 (en) | 1997-11-26 |
| GB2314770A (en) | 1998-01-14 |
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